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青岛初中物理:趣味实验揭秘阿基米德难题,轻松掌握质量测量

2026-08-24 20:31:03信息公告0

(一)整X5M物理好资源网(原物理ok网)

是的, 是针对整体层面去开展了解、进行认知。处于这一环节当中, 我借助三个问题来设置悬念: 其一, 在两千多年以前, 科学家阿基米德遭遇了一个难题, 究竟应当怎样才可以在不损坏皇冠的状态下鉴别出皇冠是不是纯金质地的? 其二, 人民英雄纪念碑的碑心石系产自我们青岛浮山的一整块花岗岩, 那么到底要怎样去称出碑心石的质量? 其三, 美猴王孙悟空手中的如意金箍棒乃是大禹治水时期遗留下来的定海神针, (播放视频), 金箍棒原本的体积到底有多大? X5M物理好资源网(原物理ok网)

学生没办法马上解决, 如此带着疑问启动学习过程, 有效的将学生的学习兴趣予以激发。X5M物理好资源网(原物理ok网)

(二)分X5M物理好资源网(原物理ok网)

就是分板块进行教学。 整个过程采用“小循环多反馈”模式。X5M物理好资源网(原物理ok网)

教学策略的重点之处在于, 实验探究板块着重于让学生进行自主设计, 并开展自主探究, 接着说建构概念板块的着重点是引导学生通过类比来进行学习, 最后提到知识运用板块的重点是让学生掌握问题转换的法子。X5M物理好资源网(原物理ok网)

【分X5M物理好资源网(原物理ok网)

1】X5M物理好资源网(原物理ok网)

探究同种物质质量与体积的关系X5M物理好资源网(原物理ok网)

其之中所运用的, 乃是中国古代科学家的探究模式, 分别有, 在提出问题之际, 运用的是梅文鼎的“生活问题 - 科学问题”模式, 在设计实验之时, 运用的是仓公的“设计报告 - 完成报告”模式, 在归纳分析得出结论的时候, 运用的是刘洪的“异中求同 - 概念建构”模式。X5M物理好资源网(原物理ok网)

课堂实录X5M物理好资源网(原物理ok网)

师: 咱重庆可是闻名遐迩的山城, 有着形形色色的美景, 各式各样别具风味吸引人的美食, 风姿绰约的美女, 还有声名远扬的棒棒军。他们凭借着一根竹棒、两条绳索挑起了生活的重担, 这是值得我们致以敬意的。要是给你来一根竹棒, 把两筐苹果从教室挑到咱们的会场, 你会选择挑两大筐还是俩小筐? X5M物理好资源网(原物理ok网)

生:挑俩小筐。X5M物理好资源网(原物理ok网)

师:为什么的呢?X5M物理好资源网(原物理ok网)

生:小筐的苹果少,更轻。X5M物理好资源网(原物理ok网)

老师说, 就是这样的道理, 同样都是苹果, 若其体积越小, 那么随之质量也就越小;要是其体积越大, 相应地质量也就越大。从挑选苹果这般的生活实际情形当中, 你能不能够提出一个跟质量有关系的科学探究方面的问题? X5M物理好资源网(原物理ok网)

生:同种物质质量跟体积有什么关系。X5M物理好资源网(原物理ok网)

设计意图:X5M物理好资源网(原物理ok网)

于这个进程当中, 因生活方面的问题引领学生, 使得学生提出科学性问题, 如此一来, 既让学生领会到物理源自生活, 让相互之间的距离得以拉近, 令彼此的感情获得提升, 又对学生的源自生活发觉问题、提出问题的科学探究能力起到了锻炼作用。X5M物理好资源网(原物理ok网)

然后引导学生进行猜想。X5M物理好资源网(原物理ok网)

师:你认为同种物质的质量跟体积有什么关系?X5M物理好资源网(原物理ok网)

学生:成正比。X5M物理好资源网(原物理ok网)

老师说道: 既然大家都一致认定同种物质的质量跟体积是成正比例关系的, 那么依据数学知识可知, 当体积变成原来的N倍时, 那么质量会变成原来的多少呢? X5M物理好资源网(原物理ok网)

生:N倍。X5M物理好资源网(原物理ok网)

师:如果求出同种物质质量与体积的比值的话,这个比值是?X5M物理好资源网(原物理ok网)

生:相同的。X5M物理好资源网(原物理ok网)

师:(板书猜想)即同种物质m/V相同。X5M物理好资源网(原物理ok网)

设计意图:X5M物理好资源网(原物理ok网)

先让学生去猜出那个正比关系, 接着将重点落足于比值这个点上, 如此一来, 既对学生综合运用数学知识的能力起到了锻炼的作用, 又为后面把数据处理从无序状态转变为有序状态、在不同之中寻求相同点进而建构密度概念做到了铺垫工作。X5M物理好资源网(原物理ok网)

然后引导学生进行设计实验。X5M物理好资源网(原物理ok网)

设计意图:X5M物理好资源网(原物理ok网)

所给出之上的器材里头, 其体积是属于已知的状况, 仅仅只需去测量质量就行, 探究过程的设计运用了填空的形式, 如此这般便减少了测量以及设计步骤所需要耗费的时间,强化了所要测量以及所要求的物理量, 进而将重点转移到数据处理之上。X5M物理好资源网(原物理ok网)

接下来, 要求各个小组展开分工协作, 依据所设计的实验方案去开展实验。教师在实验过程中进行巡回指导, 并且请已经完成实验的小组把实验数据录入到电脑里的Excel表格当中。引导学生去分析数据, 将其中错误的数据给去掉, 接着利用表格针对数据展开自动计算处理, 引导学生竖着去比较同种物质的质量与体积的比值, 对误差进行评估, 把平均值当作最后的结果取出来, 进而得出: 同种物质质量与体积的比值是相同的;再引导学生横着去比不同物质的质量与体积的比值, 又能够得出: 不同种物质质量与体积的比值一般不同。X5M物理好资源网(原物理ok网)

青岛初中物理X5M物理好资源网(原物理ok网)

师作进一步引导, 经过分析可知, 质量跟体积的比值体现了物质的某种特性, 我们将这种特性称作密度, 借此引出密度的概念。X5M物理好资源网(原物理ok网)

设计意图:X5M物理好资源网(原物理ok网)

对数据运用Excel表格予以处理, 不仅具备直观这种特性, 而且还拥有快捷这种优势, 节省了课堂所占用的时间, 并且方便学生去比较数据里的相同点以及不同点, 进而能够顺利地得出结论。X5M物理好资源网(原物理ok网)

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:建构密度概念X5M物理好资源网(原物理ok网)

其中所运用的模式存在如下情况: 于建构概念这件事上, 运用了华佗的“类比 - 模仿”模式;在绘制、分析m—V图象这个行为当中, 运用了陆羽的“结论—图样”模式。X5M物理好资源网(原物理ok网)

课堂实录:X5M物理好资源网(原物理ok网)

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老师问, 究竟什么才是密度呢, 它的定义式是什么, 大小如何, 单位是什么, 让我们参照匀速直线运动里速度的概念, 小组展开讨论, 自主去完成密度概念的建构。X5M物理好资源网(原物理ok网)

学生小组合作自主完成概念建构。师巡回指导青岛初中物理,批阅答案。X5M物理好资源网(原物理ok网)

实际授课期间, 我察觉到, 构建密度单位之际, 错误率颇高, 于是引领同学们回忆, 质量的国际标准单位是: 千克, 体积的国际标准单位是立方米, 据此得出密度的国际单位是千克每立方米, 并且阐释了标准单位与常用单位之间的换算。X5M物理好资源网(原物理ok网)

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设计意图:X5M物理好资源网(原物理ok网)

学生借助类比速度的定义、单位的建构进程, 借由小组合作, 一同实现密度概念、单位的建构, 这对帮助学生理解比值定义这种方式有益, 进而达成知识与方法的迁移, 规避了对概念的死记硬背。于教学里, 教师需及时针对学生自主学习时碰上的困难予以帮助、进行解惑, 以此彰显出教师的主导作用。X5M物理好资源网(原物理ok网)

然后引导学生绘制图象并分析图象。X5M物理好资源网(原物理ok网)

课堂实录:X5M物理好资源网(原物理ok网)

师: 关于实验获得的结论, 除去运用公式去进行表达之时, 其实还能够借助图象予以描绘的说。就拿刚刚所进行测量的那一组数据当作例子来讲, 咱们来做一下图象, 是通过电脑来展现操作。首先, 我们得要在坐标系当中准确地标好横坐标是体积V, 它的单位是立方厘米的啵, 纵坐标乃是质量m, 其单为是克, 划分好分度值以后, 依照数学里找寻点坐标这种方式去描出数据点, 依据点分布呈现出的规律, 用线把它们连接起来, 很明显的是, 这个所形成的图象是一条经过原点的直线, 那么这能够说明什么情况? X5M物理好资源网(原物理ok网)

生:同种物质质量与体积成正比,X5M物理好资源网(原物理ok网)

师:还意味着什么?X5M物理好资源网(原物理ok网)

生:同种物质质量与体积的比值相同。X5M物理好资源网(原物理ok网)

师:质量与体积的比值我们定义为密度。X5M物理好资源网(原物理ok网)

生:也就是意味着同种物质密度相同。X5M物理好资源网(原物理ok网)

师: 老师于实验室进行测量之际, 已然把三种颜色物体的m-V图象给绘制出来了, (出示投影片), 请大家一块儿去观察一番。每一根皆是过原点的直线, 表明每种物质的密度均相同, 与质量以及体积并无关联, (三张投影片重叠到一块), 三条图线并不重合, 这说明了什么呢? X5M物理好资源网(原物理ok网)

生:不同种物质密度一般不同。X5M物理好资源网(原物理ok网)

师: 我们才刚刚测量得出, ρ银色大于 ρ白色, ρ白色又大于 ρ红色, 要是仅仅只有图像的情况下, 应该怎样去进行分析, 才能够比较出不同图线所代表物质的密度大小呢? X5M物理好资源网(原物理ok网)

生:看纵线,相同体积下,质量越大的密度越大。X5M物理好资源网(原物理ok网)

师:由此再次证明,密度是物质的一种特性,可以用来鉴别物质。X5M物理好资源网(原物理ok网)

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设计意图:X5M物理好资源网(原物理ok网)

把结论转变成图象样式, 这不但加深了学生对于密度概念的领会, 还能够锻炼学生剖析图象、明白图象含义的本领, 展现了数学工具在物理里的运用。X5M物理好资源网(原物理ok网)

再度回扣进到此前谈到的那个实验进而提出相关情况, 究竟那刚刚所说的银色物体、白色物体以及红色物体实际上是依靠怎样的物质所组建而成的, 这就需要借助先辈们的测量收获成果也就是密度表。老师将密度表予以展示出来, 并且邀请学生从那个表里去搜集相关信息, 达成思考题目, 并且讲解关于水的密度的具体意义所在还要进行传授。X5M物理好资源网(原物理ok网)

之后进行说解: 中国于3世纪成书的《孙子算经》已针对诸多物质的密度展开了测定, (借助PPT予以呈现)并且部分数值跟现代的数值相去幅度不大。X5M物理好资源网(原物理ok网)

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到这个时候, 完成了重点板块是实验探究的教学任务完成, 亦完成了重点板块是概念建构的教学任务完成, 并且针对所运用的是前面探究学习里科学家的探究模式与方法进行总结。X5M物理好资源网(原物理ok网)

研究古代科学家所采用的方法于教学里的应用, 这是教学设计之中最为大的难点所在, 关于此存在两个难点。X5M物理好资源网(原物理ok网)

难点之一, 是在何时进行处理的相关事宜。起初, 于每个环节之下, 都对科学家所采用的方法予以介绍展示, 随后, 引导学生借助该方法去处理具体实际的问题。在试讲实践期间,察觉到整节课整体的那种清晰流畅的节奏就此变得不再连贯持续, 学生们也处于了一种比较混乱无序的状态之中, 经由王㺸老师以及赵力老师所给予的关键性指导, 最终调整为在运用完这些方法成功解决了实际问题类型的学习内容之后, 再开展总结梳理的工作环节, 如此这般, 更能够促使学生切实感受到方法所具备的实用性以及必要性。X5M物理好资源网(原物理ok网)

构成困难的第二个要点在于, 所采用的处理形式怎样才可以做到直观且明了, 从而易于被学生理解以及接受。最初的时候是运用一大段文字来进行介绍, 之后又不停地去删减压缩这段文字, 一心想要达到言简意赅的效果, 可即便如此还是在对着文字念, 给人一种生硬的感觉。在同王㺸老师以及赵力老师展开反复研究之后, 将大段文字去掉, 替换成了之前应用这个方法时的PPT截图、附带加了关键词的科学家成果图片。如此一来就增添了学生的熟悉感, 加大了单张PPT所容纳的信息含量, 并且形式显得活泼又亲切。经由实践验证, 课堂所呈现出的效果相当不错。X5M物理好资源网(原物理ok网)

小结科学家和研究方法:“小结-方法”模式。X5M物理好资源网(原物理ok网)

课堂实录:X5M物理好资源网(原物理ok网)

老师说道: 在方才所进行的探究期间, 好多中国古代科学家的成功经验, 被我们拿来借鉴了。X5M物理好资源网(原物理ok网)

提出问题之际, 我们将“挑苹果问题”这一实际问题, 转换为“探究同种物质质量与体积大关系”个中科学问题, 该做法取用的乃是清代科学家梅文鼎之方法。梅文鼎于某一年元宵节时, 见到两个小孩手里拎着形状样式超凡的灯笼, 便仔细认真、全神贯注地进行观察, 之后提出了半正多面体边长以及体积的计算问题, 这般凭借生活问题延伸提出科学问题的方法被称作转换法。X5M物理好资源网(原物理ok网)

我们在进行实验检验这个过程时, 首次设计出了实验报告在其中先, 接下来才使完成有关于实验报告的全过程得以实现, 此做法乃是对西汉著名的医学家仓公淳于意所采用的方法予以的学习。仓公所具备的最为伟大的历史贡献在于设计出了病历在当时, 直至如今医院依旧广泛运用其开展工作, 从而留下了极为宝贵的第一手资料。将这种设计报告而后完成报告的方法称呼为实验法。X5M物理好资源网(原物理ok网)

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我们在得出结论之际, 对数据的异同之处做出分析, 进而建构出“密度”概念, 此过程借鉴了东汉算圣刘洪的方法, 他针对不同数据展开分析, 从中寻觅到隐含的相同数据, 建构起黄白道夹角这一天文概念, 还首次提出了精确的月球运动理论 , 刘洪那种异中求同、用于概念建构的方法, 被称作比较法。X5M物理好资源网(原物理ok网)

建构“密度”概念之际, 我们参照了匀速直线运动里速度的概念, 这是借鉴了东汉时神医华佗所采用的方式。华佗对五种动物予以类比, 摹仿并且设计出了留传至今的“五禽戏”。他所运用的这种类比以及模仿的办法称作类比法。X5M物理好资源网(原物理ok网)

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最后, 我们把实验结论绘制成图象, 以此让结论更为直观, 这是借鉴了唐朝茶神陆羽的方策。他于《茶经》里把跟茶有关的各类知识都以图样的形式在绢素上描绘出来, 极为直观。将结论绘制出图样的这种办法被称作等价变换法。X5M物理好资源网(原物理ok网)

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老师这时进行承上启下的总结:X5M物理好资源网(原物理ok网)

显而易见, 先辈们不但为我们遗留下了弥足珍贵的知识宝藏, 而且还留下了诸多切实可行的研究办法, 用以指引我们去处理各类实际性问题。于今日而言, 我们学习了关乎密度的知识, 也就能够解决起初老师所提出的那三个问题了。X5M物理好资源网(原物理ok网)

设计意图是, 授人以鱼不如授人以渔。对于物理课堂教学而言, 它并非仅仅是把前人的研究成果教予学生, 更为关键的在于, 要让学生去经历前人曾经的研究过程, 要从这个过程里领会研究问题的方式, 要锻炼科学探究的意志, 要培育正确的世界观。在此小结之中, 使得学生感受到自己在毫无察觉的状况下, 顺着前人的脚步, 运用了前人的方法, 自行得出了同前人一模一样的结论, 这既提高了学生的能力, 又激发了学生探究的热情, 还培养了学生的民族自豪感。X5M物理好资源网(原物理ok网)

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:密度知识的运用X5M物理好资源网(原物理ok网)

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在这个环节中主要运用了“问题-转换”模式。X5M物理好资源网(原物理ok网)

课堂实录:X5M物理好资源网(原物理ok网)

师:(出示PPT)你能帮阿基米德解决吗?请各小组讨论一下。X5M物理好资源网(原物理ok网)

生小组讨论交流。X5M物理好资源网(原物理ok网)

学生提出, 将质量相等的金子与皇冠放入水中浸没, 查看溢出的水是否一样多, 要是皇冠溢出的水较多, 那就意味着掺了白银。X5M物理好资源网(原物理ok网)

老师说道, 非常不错, 阿基米德所做的正是如此。在针对皇冠问题予以解决的进程当中, 我们将无法径直进行测量的密度问题, 转变成为了等质量的黄金以及皇冠排开水的体积比较问题, 这运用的是问题——转换的办法。这对于我们去解决那些无法直接攻破的实际问题具备指导方面的意义。X5M物理好资源网(原物理ok网)

老师说道, 早在距离公元前400年成书的《考工记》里, 也有详细记载, 记载的是利用密度鉴别物质纯度的方式方法, 这种方式方法与阿基米德的方法是一致的, 然而却比阿基米德的方法早了200多年。X5M物理好资源网(原物理ok网)

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师:我们再来看看碑心石的质量该怎么测?请同学们独立思考。X5M物理好资源网(原物理ok网)

生:利用体积公式求出体积,再利用变形式m=ρV求出质量。X5M物理好资源网(原物理ok网)

师: 相当不错, (PPT呈现计算进程), 计算进程里能够不携带单位, 然而最终的结果单位得加上括号。X5M物理好资源网(原物理ok网)

老师表示, 借助解决问题, 我们能够发觉, 密度知识除去能够鉴别物质之外, 还能够通过间接的方式测量质量, 或者还能够通过间接的方式测量体积。X5M物理好资源网(原物理ok网)

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设计意图:X5M物理好资源网(原物理ok网)

利用解决课堂起始之时所设定的问题, 既深化了学生对于密度知识的领会, 又磨炼了学生以所学知识解决实际问题的才具, 并且经由知晓《考工记》的记述, 知悉了我国古代科学家的 成就。X5M物理好资源网(原物理ok网)

(三)【合】X5M物理好资源网(原物理ok网)

本节课小结:通过小结,让学生建构起知识体系。X5M物理好资源网(原物理ok网)

课堂中有这样一段记录, 教师说道, 让我们去把今天之前学习过的, 那些关于密度方面的知识回顾一下, 之后学生们一起共同完成了建构。X5M物理好资源网(原物理ok网)

(四)【补】X5M物理好资源网(原物理ok网)

进行查缺补漏, 补充介绍在这节课当中所运用的实验探究的整体模式, 以此让学生去感受中西贯通。X5M物理好资源网(原物理ok网)

课堂实录:X5M物理好资源网(原物理ok网)

师: 在学习密度知识那一过程当中, 运用了五位中国古代科学家所采用的研究办法, 进而完成了整个探究工作。从整体层面去看, 首先提出了问题, 所搜集到的实验数据呈现为无序状态, 借助数学方法, 达成有序状态, 以此找到规律。这便是德国科学家哈肯的那种无序到有序的研究方法。X5M物理好资源网(原物理ok网)

哈肯身为协同学的开创者, 我们于实验探究当中运用协同学, 去进行小组合作, 能够让探究进程更为高效且精准, 又比如说我们于拔河之时, 一声令下, 众人一同朝着一个方向发力, 使得力量从无序转变为有序。X5M物理好资源网(原物理ok网)

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(五)X5M物理好资源网(原物理ok网)

【测】布置课下自测并布置作业X5M物理好资源网(原物理ok网)

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老师再进行最后的总结:X5M物理好资源网(原物理ok网)

今日的学习, 使我们领略了好多科学家, 有着来自古今中外的, 其研究之方法颇为各异!可以看出啦大家都晓得, 在学习里头必定得做到, 把知识跟方法同等看待予以重视起来, 这样才能够达成能力伴随着成绩一块儿涨上来!于学习的这个过程当中, 去择取自古代科学家那儿得来的成功方法, 能够给我们带来事半功倍之效也可达成!X5M物理好资源网(原物理ok网)

至此完成了本节课的教学过程。X5M物理好资源网(原物理ok网)

三、赛后反思X5M物理好资源网(原物理ok网)

1、需虚心去学习他人所拥有的成功经验, 在备课之时, 获得了王平老师、赵力老师的悉心指导, 学习了徐海虹老师、孔凡玲老师、田荣老师、赵霞老师的成功课例, 还得到了许多初中物理学科老师给予的帮助和指导, 在此一同表达深深的谢意!X5M物理好资源网(原物理ok网)

站在巨人肩膀之上时, 我们思想, 其高度, 和广度, 同原来比, 必然会有, 巨大提升。X5M物理好资源网(原物理ok网)

2、设计各教学环节时, 得充分展现新课程理念, 尊重学生主体地位, 学生能自行完成的, 教师绝不能插手;学生无法自行完成的, 则要发挥教师主导地位。在此过程里, 千万提防教师大包大揽。X5M物理好资源网(原物理ok网)

花朵各自有着自身的开放时刻, 我们需学会心存耐心去进行等待。课堂预先设定需要预留出等待的时段, 因而要敢于大胆地对教学内容加以取舍, 达成重点突出的效果。X5M物理好资源网(原物理ok网)

3、预设跟生成向来会存在差异, 于备课历程里尽量周全地思索各类情形事项, 在授课进程中需展现教学机智, 以使课堂充满灵动且饶有趣味。X5M物理好资源网(原物理ok网)

意想不到之处常常会有精彩呈现。平常之时做好教学机智方面的积累, 最终我们便会成长为具备个人魅力的专家型教师。X5M物理好资源网(原物理ok网)

谢谢大家的聆听与指导青岛初中物理,大家的宝贵意见是我前进的动力!X5M物理好资源网(原物理ok网)

题外话:X5M物理好资源网(原物理ok网)

这节课, 因上课时间较早, 青岛市的不少最新研究成果未得到鲜明体现。比如借助心理学效应开展物理建模, 还有本次大会比赛中青岛选手采纳的利用鲁迅三兄弟以及绍兴古今科学家的方式指导学生学习物理。然而在教学里, 实则也潜移默化地展现了一些方法。比如, 在提出探究课题期间, 从身边真实生活着手提出问题, 接着把它转变为一个科学问题予以研究, 最后再思索该问题在实际中的应用, 这采用的是周建人的“生活—科学—应用”方法。在学习“物质的质量与体积关系”时, 我们经比较发觉, 同种物质质量与体积比值相同, 不同物质该比值不同。据此, 又进一步探寻而出物质内在的物理量, 也就是密度, 这是经由采用鲁迅先生的“比较—鉴别”的方法而达成的, 诸如此类的。X5M物理好资源网(原物理ok网)

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教无定法物理好资源网,贵在得法。X5M物理好资源网(原物理ok网)

并最终衷心祝愿文化教学大赛能够持续地越办越好, 从而引领教学改革不断深度推进, 进而成功占据教学改革的关键制高点!X5M物理好资源网(原物理ok网)